Fmoc-3-cyclopentyl-dl-alanine ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เปปไทด์ในฐานะหน่วยสร้าง (building block) กลุ่มป้องกัน Fmoc (fluorenylmethyloxycarbonyl) ของมันช่วยให้การกำจัดป้องกัน (deprotection) มีประสิทธิภาพในระหว่างการสังเคราะห์เปปไทด์แบบเฟสของแข็ง (solid-phase peptide synthesis) ทำให้มีคุณค่าต่อการผลิตเปปไทด์ที่ซับซ้อน กลุ่มโซ่ข้าง cyclopentyl นำเสนอความใหญ่ทาง steric ซึ่งสามารถมีอิทธิพลต่อการกำหนดรูปแบบ (conformation) และความเสถียรของเปปไทด์ บ่อยครั้งที่ช่วยเพิ่มกิจกรรมทางชีวภาพของมัน สารประกอบนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในเคมียา (medicinal chemistry) สำหรับการออกแบบยาที่มีฐานเป็นเปปไทด์ ซึ่งจำเป็นต้องมีการปรับโครงสร้างเฉพาะเจาะจงเพื่อปรับปรุงความเข้มข้นการจับ (binding affinity) หรือความเสถียรทางเมแทบอลิซึม (metabolic stability) นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในงานวิจัยสำหรับการศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างเปปไทด์กับโปรตีน และการพัฒนาสารรักษาใหม่